《Rangeland Ecology & Management》:Vegetation Response to Indaziflam and Implications for Northern Bobwhite Habitat Management
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摘要:Cheatgrass (Bromus tectorum)是一种外来入侵性一年生禾草,迅速入侵并主导北美地区,降低本地植物和动物的丰度、存活率及多样性。多种方法已被用于控制cheatgrass,但除草剂似乎持续产生最佳效果。Indaziflam是一种芽前除
摘要:Cheatgrass (Bromus tectorum)是一种外来入侵性一年生禾草,迅速入侵并主导北美地区,降低本地植物和动物的丰度、存活率及多样性。多种方法已被用于控制cheatgrass,但除草剂似乎持续产生最佳效果。Indaziflam是一种芽前除草剂,可阻止萌发,尤其对一年生禾草有效。研究人员采用随机区组设计,评估了indaziflam在科罗拉多州东北部两个植被群落中减少cheatgrass覆盖度的有效性,并评估了植被对处理的响应,特别关注北方白鹌鹑 (Colinus virginianus)的栖息地,该物种在科罗拉多州及其整个分布区内均为保护关切物种。在6月采样期间,sandsage rangelands植被群落中,indaziflam将cheatgrass覆盖度从平均61%(范围,53–70%)降低至平均5%(范围,4–6%)。在river bottom植被群落中,6月采样时,indaziflam将cheatgrass覆盖度从平均13%(范围,10–18%)降低至平均5%(范围,1–9%)。随着cheatgrass覆盖度的降低,研究人员记录到某些季节和植被群落中forb、bunchgrass和裸地覆盖度的增加,这些是北方白鹌鹑栖息地的重要组分。研究人员发现,处理后1年内forb出现负面响应,但至处理后2年,forb覆盖度高于未处理的对照样地。总体而言,indaziflam处理倾向于产生更好的鹌鹑栖息地,但这一益处并非在所有季节和栖息地类型中均明显。
论文解读文章
**研究背景**
入侵性外来植物(如cheatgrass)的扩散已多次被证明会降低本地动植物的丰度、存活率和多样性。Cheatgrass (Bromus tectorum)是一种非本土一年生禾草,在干扰后迅速入侵,并通过竞争抑制本地植物成为优势种,导致植被结构和物种组成均质性降低。北方白鹌鹑 (Colinus virginianus)是一种地面巢穴型山地禽类,需要异质性的植被特征来满足不同活动的栖息地需求,但其种群因适宜栖息地丧失而持续下降。在科罗拉多州,鹌鹑被列为保护关切物种(Tier 2),其分布西北边缘与cheatgrass高密度区域重叠。Cheatgrass通过抑制本地forb和bunchgrass(鹌鹑的食物和巢穴材料)而可能降低鹌鹑栖息地质量,但此前尚无针对cheatgrass对鹌鹑影响的研究。基于此,研究人员评估了indaziflam(一种芽前除草剂)作为栖息地管理工具的潜力,旨在改善科罗拉多州东北部北方白鹌鹑的栖息地质量。该研究发表在《Rangeland Ecology》期刊。
**研究内容与结论**
研究人员在科罗拉多州东北部的Tamarack State Wildlife Area(2022–2024年)开展实验,采用随机区组设计,在river bottom riparian区域和周围sandsage rangelands两个植被群落中设置对照、2022年处理、2023年处理三个处理组,每组5个样地(river bottom)或3个样地(sandsage rangelands)。通过直升机航空喷洒indaziflam(推荐剂量73.1 g活性成分/ha),并在6月(巢期)和8月(育雏期)共5次采样(2022年6月,2023年6月、8月,2024年6月、8月),测量视觉阻碍度、最高植被高度、各植物功能群覆盖度(cheatgrass、perennial bunchgrass、其他禾草、forb、裸地)及地面覆盖物。采用贝叶斯框架下的分层模型分析数据,比较不同处理时间(处理当年、处理后1年、处理后2年)与对照的差异。
**研究结果**
**植被结构 (Vegetation structure)**
- **视觉阻碍度 (Visual obstruction)**:在sandsage rangelands,6月处理后1年样地视觉阻碍度低于对照,8月处理后2年样地高于对照;在river bottom,处理当年8月样地视觉阻碍度低于对照,其他时间无显著差异。
- **最高植被 (Tallest vegetation)**:在sandsage rangelands无显著影响;在river bottom,6月处理后1–2年样地植被高度高于对照,8月处理当年样地高度低于对照。
**覆盖度 (Percent cover)**
- **Cheatgrass (Bromus tectorum)**:最佳模型包含植被群落、季节与处理的三向交互及处理×年份交互。在sandsage rangelands,处理后1–2年6月cheatgrass覆盖度从>53%降至≤6%,8月降至<2%;在river bottom,2024年6月处理后2年样地cheatgrass覆盖度约1%(对照约10%),8月处理后1–2年样地<1%(对照3–6%)。2023年处理效果在river bottom受洪水影响较弱。
- **Perennial bunchgrass (多年生丛生禾草)**:在sandsage rangelands,6月处理后1年样地覆盖度显著高于对照;在river bottom,所有处理样地略高于对照,但效应小且90%置信区间多包含零。
- **其他禾草 (Other grass)**:在sandsage rangelands,6月处理后1年样地覆盖度低于对照,8月处理后2年样地低于对照;在river bottom,6月处理后2年样地覆盖度高于对照,8月处理当年样地低于对照,但处理后2年样地高于对照。
- **Forb (阔叶草本)**:在sandsage rangelands,8月所有处理样地倾向于高于对照(置信区间轻微重叠);在river bottom,6月处理后1年样地覆盖度低于对照,8月处理当年样地低于对照,但处理后2年样地高于对照。一年生forb在8月两个植被群落中均呈增加趋势。
- **裸地 (Bare ground)**:在sandsage rangelands,6月处理后2年样地裸地显著高于对照,8月处理当年样地高于对照;在river bottom,6月处理后1–2年样地裸地高于对照,8月仅处理后2年样地高于对照。
**讨论与结论**
Indaziflam在多个植被群落中持续有效减少cheatgrass覆盖度,效果至少持续2年,与已有研究一致。处理当年cheatgrass无变化,因indaziflam为芽前除草剂。在river bottom,处理当年8月forb和其他禾草(如多年生根茎禾草)覆盖度暂时降低,但1年后恢复或增加,与深根系物种(如perennial bunchgrass)未受影响一致。2023年river bottom处理效果减弱,可能因洪水导致indaziflam流失。处理后裸地增加、凋落物减少,有利于鹌鹑育雏期移动;forb覆盖度先降后升,最终提供更多食物资源。虽然grass覆盖度在巢期增加,但视觉阻碍度变化不统一,表明indaziflam并未全面改善巢期栖息地。在sandsage rangelands,cheatgrass减少后,bunchgrass、裸地增加,forb和视觉阻碍度在8月提升,总体符合鹌鹑繁殖期偏好。研究结论:Indaziflam可有效控制cheatgrass,改善鹌鹑育雏期栖息地(尤其river bottom),但对其他栖息地需求影响有限。该研究为控制入侵禾草以保护本地野生动物栖息地提供了证据。
**结论部分 (Implications)**
研究人员表明,通过indaziflam减少cheatgrass倾向于在river bottom植被群落中产生更好的北方白鹌鹑育雏期栖息地。Indaziflam在sandsage rangelands和river bottom区域均有效控制cheatgrass。尽管观察到应用后forb覆盖度暂时下降,但至处理后2年,处理样地forb覆盖度通常高于对照样地。结合应用后裸地增加,这些条件与鹌鹑偏好的育雏期栖息地一致。对perennial bunchgrass等其他类群的影响则更为混合,且在植被群落、季节或处理间不一致。总体而言,indaziflam似乎是一种可行的工具,可在cheatgrass丰富的区域改善鹌鹑育雏期栖息地,但可能不会显著影响其他栖息地需求。该研究丰富了关于控制入侵禾草如何有益于本地野生动物栖息地的文献。